高二化学氯碱工业

氯碱工业
(1)涉及反应
①2NaCl＋2H2O 电解,2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
②Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O
③2Cl2＋2Ca(OH)2 = CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
④H2＋Cl2点燃,2HCl
(2)问题探讨
①食盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质离子，如何设计实验方案除去这些杂质离子？
②工业上电解食盐水制烧碱时，食盐水为什么必须要精制？
提示：精制食盐水的目的是除去食盐水中的Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质离子，以防Mg2＋与OH－结合生成Mg(OH)2堵塞隔膜电解槽中的隔膜，造成电解失败。

③用惰性电极电解饱和食盐水时，为什么要用隔膜把电解槽分成阳极室、阴极室？
提示：电解时，阳极产生Cl2，阴极产生H2，若无隔膜，二者混合光照时会发生爆炸，隔膜的作用是将H2和Cl2隔开，以防发生危险。

④步骤③制取漂白粉时是将Cl2通入澄清石灰水中吗？
提示：不是；原因是澄清石灰水中Ca(OH)2的含量低，不适合工业大量生产，应改为石灰乳。

氯碱工业原理
氯碱工业是指以氯气和碱性物质为原料，通过化学反应制取氯化钠、氢氧化钠和氯气的工业生产过程。

该工业过程主要分为三个步骤：电解氯化钠产生氯气和氢氧化钠；氯气和氢氧化钠反应产生氯化钠；副反应的处理与回收。

在第一步骤中，将氯化钠溶解在水中制成电解质溶液。

从阳极释放出的氯原子与水分子反应生成氯气和氢氧化钠。

从阴极释放出的钠离子与水分子反应生成氢气和氢氧化钠。

通过该电解过程，可以同时产生氯气和氢氧化钠。

在第二步骤中，将产生的氯气与产生的氢氧化钠反应生成氯化钠。

这个反应称为氯碱法制盐反应。

该反应是一个氧化还原反应，其中氯气起到氧化剂的作用，而氢氧化钠则起到还原剂的作用。

这个反应过程非常重要，因为氯化钠是氯碱工业的主要产品。

在第三步骤中，需要处理和回收副反应产生的氢氧化钠和氯气。

副反应包括氯气的水解反应和氢氧化钠的电解反应。

通过适当的处理和回收，可以最大限度地减少对原料的浪费和环境的污染。

总的来说，氯碱工业的原理是通过电解氯化钠产生氯气和氢氧化钠，再通过氯气和氢氧化钠的反应产生氯化钠。

在这个过程中，需要注意处理和回收副反应产生的物质，以实现高效的生产和环境保护。

【考点定位】本考点考查氯碱工业原理的理解与应用，巩固对电解规律的理解，提升电池原理的应用能力。

【精确解读】一、氯碱工业电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业．氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。

二、氯碱生产工艺:1．电解法简介：工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业．氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业;2．电解饱和食盐水反应原理:2NaCl+2H2O电解¯H2↑+Cl2↑+2NaOH因为NaCl是强电解质，在溶液里完全电离，水是弱电解质，也微弱电离，因此在溶液中存在Na+、H+、Cl-、OH—四种离子．当接通直流电源后，带负电的OH-和Cl—向阳极移动，带正电的Na+和H+向阴极移动．Cl-比OH—更易失去电子，在阳极被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子放出，使湿润的淀粉碘化钾溶液变蓝．H+比Na+容易得到电子，因而H+不断地从阴极获得电子被还原为氢原子，并结合成氢分子从阴极放出．在上述反应中，H+是由水的电离生成的，由于H+在阴极上不断得到电子而生成H2放出，破坏了附近的水的电离平衡，水分子继续电离出H+和OH—，H+又不断得到电子变成H2,结果在阴极区溶液里OH—的浓度相对地增大，使酚酞试液变红;因此，阳极反应:2Cl—-2e-=Cl2↑（氧化反应)；阴极反应：2H++2e—=H2↑(还原反应);工业上利用这一反应原理,制取烧碱、氯气和氢气.3．电解设备--离子交换膜电解槽(1）离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成．电解槽的阳极用金属钛制成；阴极由碳钢网制成;(2）阳离子交换膜的作用：①把电解槽隔为阴极室和阳极室;②只允许Na+通过，而Cl—、OH-和气体则不能通过．这样，既能防止生成的H2和Cl2相混合而发生爆炸，又能避免C12进入阴极区与NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量.二、氯碱工业应用由电解槽流出的阴极液中含有30％的NaOH，称为液碱，液碱经蒸发、结晶可以得到固碱、阴极区的另一产物湿氢气经冷却、洗涤、压缩后被送往氢气贮柜．阳极区产物湿氯气经冷却、干燥、净化、压缩后可得到液氯；(1）2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O（2）H2O+Cl2=HCl+HClO（3）H2+Cl2=2HCl（4）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O（5)NaOH+CO2=NaHCO3因此主要产品有：①32％氢氧化钠；②50％氢氧化钠;③固体氢氧化钠(片碱）；④高纯盐酸；⑤工业盐酸；⑥次氯酸钠；⑦氯气、液氯（液态氯气)；⑧PVC(聚氯乙烯树脂，氯碱工业一般都伴随PVC树脂）；⑨氢气等。

氯碱工业(1)●教学目标1.使学生了解氯碱工业反应原理。

2.使学生了解电解槽。

3.让学生熟悉氯碱工业中食盐水的精制。

4.常识性介绍以氯碱工业为基础的化工生产。

5.培养学生的分析、推理能力。

6.培养学生理论联系实际的能力及灵活运用所学知识的能力。

●教学重点氯碱工业反应原理，食盐水的精制。

●教学难点氯碱工业反应原理；学生综合应用所学知识能力的培养。

●教学方法实验探究、分析归纳、讨论、练习等。

●教学用具电脑、投影仪铁架台(带铁夹)、U形管、碳棒电极、铁棒电极、直流电源、饱和NaCl溶液、酚酞试液、碘化钾淀粉试纸、离子交换膜电解槽模型。

●课时安排共两课时第一课时：电解饱和食盐水的反应原理及离子膜电解槽。

第二课时：食盐水的精制和氯碱工业化工产品。

●教学过程［师］请大家根据上节课所学的电解原理做以下练习。

［投影练习］用石墨做电极，电解下列溶液，经过一段时间，溶液的pH 下降的是 A.NaCl B.NaOH C.H 2SO 4 D.CuSO 4［讲解］pH 下降即c (H ＋)增大，引起c (H ＋)增大的情况有：①电解不活泼金属的含氧酸盐溶液，OH －放电，H ＋不放电；②电解含氧酸溶液，H ＋和OH －均放电，实质为电解水，酸的浓度增大。

pH 增大即c (OH －)增大，引起c (OH －)增大的情况有：①电解活泼金属的无氧酸盐及无氧酸溶液，H ＋放电，OH －不放电；②电解强碱溶液，H ＋和OH －均放电，实质为电解水，碱的浓度增大。

电解活泼金属的含氧酸盐，实质为电解水，溶液的pH 不变。

［学生根据以上规律判断］ 答案：CD［设问］假如我们现在要电解NaCl 溶液，会有什么现象发生呢？ ［向学生介绍以下实验装置］［实验装置］在U 型管里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。

把湿润的碘化钾淀粉试纸放在两极附近。

使两根电极与直流电源相接。

［师］请大家分组讨论并回答。

［为方便学生讨论，可投影展示下图］电解饱和食盐水实验装置［学生讨论后回答］两根电极上均有气体放出；阳极湿润的KI 淀粉试纸变蓝，阴极试纸无变化；阴极附近的溶液由无色变为红色。

氯碱工业基础知识精讲【基础知识精讲】一、电解饱和食盐水的原理在NaCl 溶液中，NaCl 电离出-+Cl Na 和，O H 2电离出-+OH H 和．通电后，在电场的作用下，++H Na 和向阴极移动，--OH Cl 和向阳极移动．在阳极，由于--OH Cl 比容易失去电子，所以-Cl 失去电子被氧化生成2Cl ． 在阴极，+Na 不得电子而+H 得到电子被还原生成2H ．+H 得电子后，使O H 2电离向右移动，因此，阴极产物包括-OH H 2和．阳极：↑====---2Cl e 2Cl 2 阴极：↑====+-+2H e 2H 2总反应：--+↑+↑+OH 2H Cl OH 2Cl 2222电解或 N aO H 2H Cl OH 2NaCl 2222+↑+↑+电解工业上电解饱和食盐水是用涂有钛、钌等氧化物的钛网作阳极，用碳钢网作阴极．二、电解饱和食盐水制烧碱必须解决两个主要问题第一个问题是：避免生成物22H Cl 与混合和2Cl 接触NaOH 溶液．因为22H Cl 和混合遇火或遇强光会爆炸，2Cl 接触NaOH 溶液会反应生成NaCl 和NaClO ，使产品不纯． 第二个问题是：饱和食盐水必须精制．因为粗盐水电解会损坏离子交换膜． (1)离子交换膜使用离子交换膜能解决上述第一个问题．离子交换膜属于功能高分子材料．离子交换膜分为阳离子交换膜和阴离子交换膜，阳离子交换膜只允许阳离子穿过，不许阴离子和气体分子穿过；阴离子交换膜只允许阴离子穿过，不许阳离子和气体分子穿过．在电解饱和食盐水制烧碱的工业上，使用阳离子交换膜如图4－16所示．阳离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室，使阴极产物2H 和NaOH 溶液与阳极产物2Cl 分开，避免混合和接触．另外，在电解过程中，阳极室-Cl 减少，阴极室+H 减少而-OH 增多，+Na 从阳极室穿过阳离子交换膜进入阴极室，使溶液中的电荷得以平衡．工业上通过电解饱和食盐水而获得氯气、氢气和氢氧化钠溶液．再通过蒸发氢氧化钠溶液而获得固体氢氧化钠．注意：为什么强调电解饱和食盐水，是因为2Cl 在饱和食盐水中的溶解量较小． 例1 试使用离子交换膜，通过电解(用惰性电极)42SO Na 溶液制取NaOH 和42SO H ，用简图表示设计结果．分析与解答电解42SO Na 溶液的有关反应是： 阴极：↑====+-+2H e 2H 2阳极：O H 2O e 4OH 422+↑====---由此可知，在阴极有-OH 生成，故NaOH 应是阴极产物；在阳极有+H 生成，故42SO H 应是阳极产物．类似于电解饱和食盐水制NaOH ，我们可以使用阳离子交换膜，让+Na 进入阴极室；使用阴离子交换膜，让-24SO 进入阳极室．答案 如图4－17所示．(2)精制饱和食盐水粗盐水中含有很少量泥沙、-+++24322SO Fe Mg Ca 、、、杂质，它们的存在一方面影响产品的质量，使制得的烧碱中含有杂质；另一方面，由于这些阳离子与-OH 会生成沉淀，沉积在阳离子交换膜而损坏阳离子交换膜．因此，必须除去这些杂质，即精制食盐水． 精制食盐水的方法和步骤图示如下：注意：第⑥步就是相当硬水软化，使++22Mg Ca ，的含量降到最低而达到电解的要求．经过第③步后，+2Ca 几乎没有，但还是有，还不能达到电解的要求．经过第④步后，+2Mg 几乎没有，但还是有，还不能达到电解的要求．例2 固体NaCl 中含有杂质离子+-++32422Fe SO Mg Ca 和、、，现用生成沉淀和过滤的方法除去这些杂质离子，先将固体NaCl 溶于水制成溶液，然后进行下列五项操作，不正确的操作顺序是( )①过滤 ②加略过量的NaOH 溶液 ③加适量的盐酸 ④加略过量的32CO Na 溶液⑤加略过量的2BaCl 溶液A ．⑤④②①③B ．④⑤②①③C ．②⑤④①③D ．⑤②④①③ 分析与解答为了保证除干净杂质，要求除去杂质的试剂略过量，这些略过量的试剂又要被后面的除杂试剂除去．用NaOH 可以除去++32Fe Mg 和，用2BaCl 可以除去-24SO ，用32CO Na 可以除去+2Ca和过剩的+2Ba ，适量的盐酸可以除去--OH CO 23和．因此，32CO Na 必须在2BaCl 的后面使用，盐酸必须在最后使用．答案 B【重点难点提示】1．氯碱工业的反应原理． 2．氯碱工业的生产过程．【典型例题分析】例1 用石墨作电极，电解1mol/L 下列物质的溶液，溶液pH 保持不变的是( ) A ．HCl B ．NaOH C ．42SO Na D ．NaCl分析与解答 C 解析 A ．↑+↑+-+2222Cl H Cl H 电解，使)(+H c 降低，pH 升高；B ．实为电解O H 2，而NaOH 量不变，所以)(-OH c 增大，pH 升高；D ．↑+↑++222222Cl H NaOH OH NaCl 电解，)(-OH c 增大，pH 升高；C ．实为电解O H 2，原溶液pH ＝7，电解后pH 仍为7．例2 比较下列三个实验装置(如图4－2)，回答有关问题．(1)三个装置中，反应最缓慢的是____________________．(2)Fe 电极的质量过一段时间会减少的是____________________． (3)Fe 电极不会被腐蚀的是_________________． (4)写出A 、B 、C 各装置的电极方程式．(5)写出A 、B 、C 各装置总反应的化学方程式． 分析与解答 (1)A (2)C (3)B (4)A ：阴极 +--22Fe e Fe阳极 --++OH O H e O 42422B ：阴极 ↑+-+222H e H 阳极 ↑---222Cl e Cl C ：阴极 ↑+-+222H e H 阳极 +--22Fe e Fe(5)A ：322)(4634OH Fe OH O Fe ++B ：↑+↑++222222H Cl NaOH OH NaCl 电解C ：23224)(4104H OH Fe OH O Fe +++电解解析 装置A 是原电池，相当于发生吸2O 腐蚀，主要反应为： 阴极：+--22Fe e Fe阳极：-++-OH OH e O 42422 ↓+-+22)(2OH Fe OH Fe总反应：3222)(42)(4OH Fe O H O OH Fe ++装置B 是电解食盐水的典型装置．装置C 与B 的区别在于电极的名称不同，C 中Fe 为阳极，故本身被氧化，电极不断消耗．【同步达纲练习】1．下列说法正确的是 ( )A ．电解饱和食盐水时，NaOH 在阳极附近生成B ．电镀铜时，溶液的pH 始终不变C ．电解精炼铜时，溶液中)(2+Cu c 始终不变D ．电解质溶液导电的过程，就是电解的过程 2．下列电极中不属于惰性电极的是 ( ) A ．Cu B ．Pt C ．Au D ．石墨3．在25℃时，将两个铜电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中，进行电解，通电一段时间后，阴极上逸出a mol 气体，同时有W g O H SO Na 24210⋅晶体析出．若温度不变，剩余溶液里溶质的质量分数为 ( )A ．%10018⨯+a W WB ．%10036⨯+a W WC ．%100)36(187100⨯+a W WD ．%100)18(1617100⨯+a W W4．用质量均为100g 的铜作电极，电解硝酸银溶液一段时间后，两电极之间质量相差28g ，此时阳极的质量为 ( )A ．121.6gB ．88.2gC ．93.6gD ．89.6g5．用石墨作电极电解100mL 42SO H 与4CuSO 的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L 气体(标准状况下)，则原混合溶液中+2Cu 的物质的量浓度为 ( )A ．11-⋅L molB ．12-⋅L molC ．13-⋅L molD ．14-⋅L mol6．用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH 下降的是 ( )A ．4CuSOB ．3AgNOC ．2BaClD ．42SO H7．将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为 ( )A ．1：2：3B ．3：2：1C ．6：3：1D ．6：3：28．用铂电极电解下列溶液一段时间后，停止电解，分别取出所有溶液，加入一种物质使其恢复到原来浓度，所加物质分别为(1)42SO H _________，(2)2CuCl __________，(3)4CuSO __________，(4)KCl_______，(5)2MgCl ___________．9．从海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用的示意图：试回答下列问题：(1)粗盐中含有+2Ca 、+2Mg 、-24SO 等杂质离子，精制时所用试剂为：A ．盐酸；B ．2BaCl 溶液；C ．NaOH 溶液；D ．32CO Na 溶液．则加入试剂的顺序是__________________．(2)写出电解饱和食盐水的化学反应方程式．(3)写出用海滩上的贝壳制2)(OH Ca 的化学反应方程式．(4)由O H MgCl 226⋅脱水制无水2MgCl 用于电解，O H MgCl 226⋅晶体在____________气体中加热脱水，生产中通入此种气体的作用是_______________．(5)电解无水2MgCl 可制取金属镁和氯气，其中副产品氯气和粉末状熟石灰反应可制得漂白粉，制漂白粉的化学反应方程式为__________________________________________．10．向8g 二价金属的氧化物固体中加入稀42SO H ，使其恰好完全溶解，已知所耗的硫酸体积为100mL ，在所得溶液中插入铂电极进行电解，通电一定时间后，在一个电极上收集到224mL(标准状况下)氧气，在另一个电极上析出该金属1.28g ．(1)根据计算确定该金属氧化物的名称．(2)计算通电后硫酸溶液的物质的量浓度(溶液体积按100mL 计算)．参考答案【同步达纲练习】1．B 2．A 3．C 4．C 5．A 6．AB 7．D 8．(1)O H 2 (2)2CuCl (3)CuO (4)HCl (5)HCl 9．(1)B —C —D —A 或C —B —D —A (2)↑+↑++222222H Cl NaOH O H NaCl 电解(3)↑+23CO CaO CaCO 高温22)(OH Ca OH CaO +(4)HCl ；抑制2MgCl 水解 (5)O H CaCl ClO Ca Cl OH Ca 222222)(2)(2+++ 10．(1)由电子守恒得4/22400224228.1⨯=⨯molmL mLM g M ＝64g/mol故该金属氧化物为氧化铜． (2)++H CuCu 2____2mol molg gH n 04.02/6428.1)(=⨯=+mol mol H n SO H n 02.004.021)(21)(42=⨯==+ L mol Lmolaq SO H V H n SO H c /2.01.002.0)]([)()(4242===+。

氯碱工业的操作规程有哪些
《氯碱工业操作规程》
氯碱工业是指以盐类为原料生产氢氧化钠和氯气的工业生产过程。

在氯碱工业中，操作规程非常重要，可以确保生产过程安全、高效进行。

以下是氯碱工业操作规程的一些内容：
1. 安全操作规程
- 氯碱工业生产过程中需要严格遵守相关的安全操作规程，例如穿戴防护装备、注意化学品的搬运和储存等。

操作人员必须了解相关危险品的性质和危害，严格执行安全操作规程，确保生产过程安全。

2. 设备操作规程
- 对于氯碱生产设备的操作，操作人员需要严格按照设备操作规程进行，保证设备正常运行，及时发现和解决设备故障，确保生产过程的连续性和稳定性。

3. 生产工艺规程
- 所有涉及到生产工艺的操作都必须依照工艺规程进行。

生产工艺规程包括原料投料、反应控制、产品分离、废水处理等各个环节，确保生产过程达到预期的生产效果。

4. 环境保护规程
- 在氯碱工业生产过程中，环境保护也是非常重要的。

必须严格遵守环保规程，对废气、废水等进行正确处理，减少对环境的影响。

5. 事故应急规程
- 在氯碱工业生产过程中，万一发生事故，操作人员必须按照事故应急规程进行处置，确保事故不会扩大，并保证人员和设备的安全。

综上所述，《氯碱工业操作规程》对操作人员在生产过程中的各个环节进行了严格规定，确保生产过程的安全、高效进行，也保障了环境的安全。

操作人员必须严格遵守相关规程，才能完成生产任务，保证一切安全进行。

氯碱工业学习目标1．掌握电解饱和食盐水的基本原理及其产品的主要用途。

2．了解先进的电解制碱技术离子交换膜法。

3．巩固工业制碱原理。

了解以氯碱工业为基础的化工生产及产品的主要用途。

4．了解以氯碱工业为基础的化工生产过程的污染及其产品对环境污染。

培养学生的良好的环保意识。

学习过程一、自学探究1．（课本56页图4---7）⑴一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极，即电极为_______电极，溶液中存在的离子有_________。

根据放电的先后顺序，阳极电极反应式为______________。

阴极电极反应式为_______________。

总反应式为：________________。

⑵电解前向溶液中滴加酚酞，现象_____________，随着电解反应的进行，溶液颜色由_______________，两极极板上都有_______________产生，如何检验气体的种类？（可再思考一下：若是阴、阳极都用铁电极或都用石墨电极时所发生的电极反应有什么差异？电解过程中溶液中各种离子的浓度会怎样变化？电解时阴阳两极分别产生氯气和氢气，理论上生成的氢气的体积、氯气的体积应该相等，但实验可观察到阳极上产生的气泡明显比阴极产生的气泡少，为什么？）2．见教材61页图4-13电解饱和食盐水装置。

(1)碳棒和铁钉可以交换使用吗？为什么？(2)教材第61页讨论2。

二、总结与评价[总结]1．在0饱和食盐水中接通直流电源后，溶液中带负电的OH—、和Cl—向阳极移动，由于Cl—比OH—容易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出；溶液中带正电的Na+、和H+向阴极移动，由于H+比Na+容易失去电子，在阴极被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子放出；在阴极上得到NaOH。

2．氯碱工业所得的NaOH、Cl2、H2 都是重要的化工生产原料，进一步加工可得多种化工产品，涉及多种化工行业，如：有机合成、医药、农药、造纸、纺织等，与人们的生活息息相关。

高三化学复习第二节氯碱工业教案14（4-2-1氯碱工业）学习目标1．掌握电解饱和食盐水的基本原理及其产品的主要用途。

2．了解先进的电解制碱技术离子交换膜法。

3．巩固工业制碱原理。

了解以氯碱工业为基础的化工生产及产品的主要用途。

4．了解以氯碱工业为基础的化工生产过程的污染及其产品对环境污染。

培养学生的良好的环保意识。

学习过程一、自学探究1．（课本56页图4---7）⑴一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极，即电极为_______电极，溶液中存在的离子有_________。

根据放电的先后顺序，阳极电极反应式为______________。

阴极电极反应式为_______________。

总反应式为：________________。

⑵电解前向溶液中滴加酚酞，现象_____________，随着电解反应的进行，溶液颜色由_______________，两极极板上都有_______________产生，如何检验气体的种类？（可再思考一下：若是阴、阳极都用铁电极或都用石墨电极时所发生的电极反应有什么差异？电解过程中溶液中各种离子的浓度会怎样变化？电解时阴阳两极分别产生氯气和氢气，理论上生成的氢气的体积、氯气的体积应该相等，但实验可观察到阳极上产生的气泡明显比阴极产生的气泡少，为什么？）2．见教材61页图4-13电解饱和食盐水装置。

(1)碳棒和铁钉可以交换使用吗？为什么？(2)教材第61页讨论2。

二、总结与评价[总结]1．在0饱和食盐水中接通直流电源后，溶液中带负电的OH—、和Cl—向阳极移动，由于Cl—比OH—容易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出；溶液中带正电的Na+、和H+向阴极移动，由于H+比Na+容易失去电子，在阴极被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子放出；在阴极上得到NaOH。

2．氯碱工业所得的NaOH、Cl2、H2都是重要的化工生产原料，进一步加工可得多种化工产品，涉及多种化工行业，如：有机合成、医药、农药、造纸、纺织等，与人们的生活息息相关。

一、实验目的1. 了解氯碱工业的基本原理和工艺流程；2. 掌握电解饱和食盐水制取氢氧化钠、氯气和氢气的实验操作；3. 学习氯碱工业中常见物质的制备和性质。

二、实验原理氯碱工业是指以电解饱和食盐水为基础，制取氢氧化钠、氯气和氢气的一种化学工业。

电解饱和食盐水时，在阴极上发生还原反应，生成氢气和氢氧化钠；在阳极上发生氧化反应，生成氯气。

阴极反应：2H2O + 2e- → H2↑ + 2OH-阳极反应：2Cl- → Cl2↑ + 2e-三、实验仪器与试剂1. 仪器：电解槽、直流电源、烧杯、玻璃棒、试管、胶头滴管、pH试纸、试管架、酒精灯等；2. 试剂：饱和食盐水、氢氧化钠、盐酸、氯气、氢气、pH试纸等。

四、实验步骤1. 准备工作：将饱和食盐水倒入电解槽中，连接直流电源，检查电解槽的密封性。

2. 电解：开启直流电源，观察电解过程。

在阴极附近，可观察到氢气泡产生；在阳极附近，可观察到氯气泡产生。

3. 收集气体：用试管收集氢气和氯气。

将氢气试管置于酒精灯上，观察是否发生燃烧现象。

4. 检验氢氧化钠：用玻璃棒蘸取少量电解液，滴在pH试纸上，观察pH值变化。

若pH值大于7，说明电解液中含有氢氧化钠。

5. 检验氯气：用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气。

若试纸变蓝，说明氯气存在。

6. 实验结束：关闭直流电源，将电解槽中的溶液倒入烧杯中，观察溶液的颜色变化。

五、实验结果与分析1. 实验现象：在电解过程中，阴极附近产生氢气泡，阳极附近产生氯气泡；收集的氢气在酒精灯上燃烧；电解液呈碱性，pH值大于7；淀粉碘化钾试纸变蓝。

2. 实验结果：成功制取氢氧化钠、氯气和氢气。

六、实验结论1. 通过电解饱和食盐水，可以制取氢氧化钠、氯气和氢气；2. 氢氧化钠溶液呈碱性，氯气具有氧化性；3. 实验过程中，注意安全操作，防止意外事故发生。

七、实验注意事项1. 实验过程中，注意观察电解现象，及时调整实验条件；2. 收集气体时，注意避免气体泄漏；3. 实验结束后，及时清洗实验器材，防止污染。